第146章 空心铸炮法

当各驻防地的哨长收到换防调动的公文时，心里暗道：“大人真不简单啊！知道防止手下拥兵自重了，是一个枭雄。”

崇祯二年（1629年）七月十八，老廖头兴冲冲派人向王初仁报喜，说是已经铸炮成功了，王初仁听到这个消息后也很高兴，于是连忙奔向铸炮厂。

然而当他到铸炮厂后才知道老廖头一共铸造了十门二十四磅倍径十八的加农炮，然而成功率却低得可怜，合格的才三门，这种炮还特别沉重，光是大炮本身就有接近两吨重，根本无法当做野炮，只能拿来放在城墙上防守。

七门不合格的大炮不是冷却时炮管出现弯曲就是冷却时炮壁出现裂缝导致大炮报废，只有三成的合格率让这些老师傅开始怀疑自己起来，而且这里的铁水比之以前质量好太多了，如果是以前的铁水，那么合格率会更低。

如此浪费铁水让钢铁厂的张福根都不想给铸炮厂供应了，要不是有王初仁的强制性命令，张福根早就不认人了，太不把钢铁厂的劳动成果当回事了。

虽然只成了三门大炮，王初仁还是打算对大炮进行测试，测试场地，测试员按照二十四磅炮标准装药六磅进行装药，装药完毕放入炮弹，王初仁几人就远远走开了“轰！轰！轰！”三声巨响后，测试靶场飘起了一阵呛人的黑烟，不过还好，一阵风过来就把黑烟吹散了，几人就快步走向三门大炮，结果有点让然失望，三门大炮居然有两门都出现了裂缝，想不到铁模铸炮不仅成功率低，而且大炮的质量也特别低。

看着几个老师傅一脸气馁的样子，王初仁安慰道：“怎么，这点困难就把大家难倒了？”

老廖头有些难堪：“大人，老朽我铸炮这么多年，还没有哪次会有这么低的成功率，我都没有脸去见钢铁厂的同僚了，丢脸啊！铸成的炮也是废炮，质量这样差的炮，军队也不敢用，相当于十门炮一门都没有！要不我们还是换成泥模铸炮，老朽保证八九成的成功率！”

王初仁摇了摇头：“还是继续实验铁模铸炮，毕竟这才能统一标准！”

看到王初仁如此坚决回绝了自己的提议，老廖头无奈地叹了叹气！

“你们不要气馁，不知道你们有没有向钢铁厂的张福根了解过，其实铁水里面含有一种物质叫做“碳”，碳的含量多少直接影响着铁的质量！”王初仁道。

老廖头几人惊讶地看着王初仁：“老朽活了大半辈子，还从未听说过这个说法！”

王初仁解释：“铁有个特性就是含碳量越高，那么他的性能就越硬，但是相应的韧性就会下降，变得很脆，含碳量越低，铁就变软，相应的韧性就变好，我们口中的生铁其实就是含碳量比较高的铁，所以生铁硬而脆，熟铁含碳量低，所以熟铁软而有韧性。”

老廖头几人听得云里雾里的，但是将王初仁说的和现实中一对比，确实是这样，感觉王初仁说得就很在理了。

“还有一个原因，生铁水在快速冷却过程中，生铁中的碳来不及石墨化，最后铸成的炮由灰口铁就变成了白口铁，大家都知道，白口铁特别脆，所以我们用生铁水浇铸的大炮硬而脆，就很容易炸膛了，要是我们用熟铁水直接浇铸呢！会不会得到性能更好的大炮呢？”王初仁道。

王初仁的话好似为几人打开了另一扇大门，特别是老廖头，已经打算立即开始新的铸炮了，但是被王初仁拦了下来。

王初仁又道：“光是这些还不行，你们知道热胀冷缩不？”

热胀冷缩？老廖头三人一脸迷茫：“大人，请解惑？”

“其实现实中有很多热胀冷缩的例子，只是我们没有去发现他，或是已经知道了，但是没有注意这种现象！你们知道四川的都江堰吧！为了凿开玉垒山，李冰父子就是利用了热胀冷缩的原理，先是将石头烧红，马上泼水，石头就发生了剧烈的热胀冷缩，马上就产生了裂缝，其实露天的石头长久在外会慢慢被风化也是热胀冷缩的原因，只不过是缓慢的热胀冷缩！”王初仁道。

几人听了王初仁的解释恍然大悟：“想不到大人对于自然的规律研究得如此透彻，不像我们几个，只知其然而不知所以然，愧疚啊还要大人来点播！”

“而铸炮冷却的过程中也会涉及到热胀冷缩的原理，我们的炮管内壁比外壁面积小，所以散热的速度是不一样的，外壁比内壁先冷却，就导致了冷热受力不均，在此作用力下，最终导致炮管变弯曲或者产生裂缝。”王初仁道。

“那怎么解决这个热胀冷缩的影响呢？”老廖头三人求助的眼神看向王初仁。

“要避免内外壁的冷却速度不一样而导致炮管产生裂缝，那就需要让内壁冷却速度快略快于外壁！”

“大人，为什么要内壁冷却快于外壁呢，那样不会产生裂缝吗？”

王初仁微微一笑：“冷却速度只是略微快于外壁，不仅没有影响，还有助于提高大炮的性能呢！”

“大人，此话何解？”

“内壁略微一步冷却，外壁再冷却，根据热胀冷缩的原理，外壁就会向内施加一个力，那么在大炮开炮时产生向外的膛压时，此时外壁向内的力就能抵消一部分膛压，使大炮能装更多的发射药。”王初仁解释。

“大人居然还能化腐朽为神奇，将劣势变为优势，真乃神人也，此前堡内的工匠们对大人都是赞不绝口，说大人懂的比他们多多了，很多方法和工艺都是大人想出来的，起初我还不相信，认为他们在神话大人，现在我们是相信了，老朽几个对大人是心服口服，五体投地。”三人向王初仁恭敬行礼。

接着三人又向王初仁请教应该用什么方法，王初仁说了五个字：“空心铸炮法。”

“将铁模内芯铸造成空心，浇铸冷却时在内芯空心处不断地用流水进行冷却，如果还不能达到目的，就用火对外壁进行烘烤，这样就能达到内壁略先冷却于外壁，既能避免炮管裂缝，还能提高大炮的性能！”王初仁道。

“流水和外部烘烤时间以及大小怎么控制呢？”老廖头问道。

“我是一个理论研究者，理论我已经给你们讲了，至于具体怎么操作就需要你们去慢慢摸索了，要不然我每个月给你们几两银子白给吗，现在就是体现你们的价值所在了。”王初仁有些不满道。